Un scénario inquiétant lié aux débris spatiaux pourrait remettre en question l’exploration spatiale. Des chercheurs avertissent que la multiplication des satellites dans l’orbite terrestre est en train d’approcher d’un seuil critique qui pourrait rendre la mise en œuvre de missions spatiales impossible.
En 1978, Donald J. Kessler, un consultant de la NASA, a théorisé un scénario catastrophique où l’accumulation de débris spatiaux en orbite basse terrestre (LEO) compromettrait l’exploration de l’espace. Ce principe, connu sous le nom de syndrome de Kessler, repose sur une réaction en chaîne : un satellite heurté par un débris génère des milliers de fragments qui peuvent alors toucher d’autres satellites, entraînant une série d’événements destructeurs et saturant rapidement l’orbite de débris.
Ce phénomène entraîne non seulement la perte de services satellitaires essentiels comme la navigation GPS et le suivi de l’atmosphère, mais complique également le lancement de nouvelles missions spatiales. Tout véhicule ne parviendrait pas à traverser cette immense ceinture de débris autour de la Terre, rendant l’exploration spatiale impossible pour une durée indéterminée. Un récent étude démontre que nous nous rapprochons d’un tel scénario à cause des méga-constellations composées de milliers de satellites, comme les Starlink de Elon Musk. Un élément déclencheur ? Une tempête solaire majeure capable de provoquer la réaction en chaîne mentionnée.
Des chercheurs du Département de Sciences Astrophysiques de l’Université de Princeton, en lien avec des collègues de l’Université de Colombie-Britannique et du Campion College, ont réalisé une étude soulignant le risque croissant. Ils ont développé une nouvelle métrique appelée CRASH Clock, qui calcule le stress environnemental lié à l’augmentation d’objets en orbite et le temps avant une collision catastrophique sans intervention. Les résultats montrent qu’en périphérie de l’orbite basse, un satellite s’approche d’un autre à moins d’un kilomètre toutes les 22 secondes (pour les Starlink, toutes les 11 minutes).
Les opérateurs de satellites doivent souvent réaliser des manœuvres pour éviter les collisions, mais le tableau est sombre : la Station Spatiale Internationale (ISS) fait également face à ces risques. En 2018, avant l’apparition de ces méga-constellations, le CRASH Clock était de 121 jours. En quelques années seulement, cette sécurité est tombée à 2,8 jours, pointant vers un danger imminent.
De plus, les tempêtes solaires affectent les satellites de plusieurs manières, notamment en augmentant la résistance de l’air, poussant les appareils à déorbiting et utilisant plus de carburant pour maintenir leur trajectoire. Certaines tempêtes solaires particulièrement intenses peuvent également endommager les systèmes de navigation.
Si un événement similaire à celui de Carrington en 1859 devait survenir, il est certain que l’ensemble des satellites serait gravement touché, entraînant des interruptions de service bien supérieures à ces 2,8 jours critiques. Une étude récente publiée dans Scientific Reports évoque un risque de 1,9 % de voir un nouvel événement de Carrington d’ici 2019 qui pourrait compromettre les ambitions d’exploration spatiale pour une période prolongée. Les résultats de cette recherche fascinante, « An Orbital House of Cards: Frequent Megaconstellation Close Conjunctions », sont déjà disponibles sur ArXiv en attente d’une publication officielle.